Tiimi kehitti ensimmäisen autonomisen humanoidirobotin, jossa on täysin keinoäänen iho

Münchenin Teknillisen Yliopiston (TUM) tiimi on kehittänyt ensimmäisen autonomisen humanoidirobotin, jossa on täysin keinoäänen iho. He pystyivät luomaan järjestelmän, joka yhdisti keinoäänen ihon ohjausalgoritmeihin. Tämä uusi teknologia auttaa roboteja tulemaan tietoisiksi omasta kehostaan ja ympäristöstään, mikä on tärkeää, kun ne tulevat yleistymään ihmisten keskuudessa.

Jos robotti pystyy paremmin navigoimaan ympäristössään aistien avulla, se on paljon turvallisempi ihmisten läheisyydessä. Yksi asia, jonka he pystyvät tekemään, on välttää ei-toivottua kosketusta ja onnettomuuksia.

Uuden teknologian kehittäneeseen tiimiin kuului Prof. Gordon Cheng. Kehitetty iho koostuu heksagonaalisista soluista, jotka ovat noin yhden tuuman halkaisijaltaan. Jokainen heksagonaalinen solu koostuu mikroprosessorista ja antureista, jotka auttavat havaitsemaan kosketuksen, kiihtyvyyden, läheisyyden ja lämpötilan.

Itse ihosolut eivät ole uusia; ne kehitettiin 10 vuotta sitten TUM:n kognitiivisen järjestelmän professori Gordon Chengin toimesta. TUM:n tiimin uudet kehityssuunnat ovat vapauttaneet täysin uuden potentiaalin.

Tutkimus julkaistiin Proceedings of the IEEE -julkaisussa.

Laskentakapasiteetin ongelma

Yksi suurimmista ongelmista keinoäänen ihon kehittämisessä on laskentakapasiteetti. Koska ihmisen iho sisältää noin 5 miljoonaa reseptoria, on ollut haasteellista jäljitellä sitä roboteissa. Anturien kautta tapahtuva jatkuvan tiedon prosessointi voi kuormittaa järjestelmiä.

TUM:n tiimi päätti olla seuraamatta ihoa jatkuvasti. Sen sijaan he keskittyivät tapahtumiin, jotta voisivat vähentää massiivisen prosessointiponnistelun tarvetta jopa 90 %. Uudessa keinoäänen ihossa yksittäiset solut lähettävät tietoa vain, kun arvoissa on muutos. Tämä tarkoittaa, että siinä on voimakas riippuvuus antureista, jotka havaitsevat jonkinlaista aistimusta, joka puolestaan käynnistää prosessin.

Kriittinen ihmisen ja robotin vuorovaikutukselle

Tämä uusi tekniikka Prof. Chengin ja hänen tiiminsä toimesta auttaa lisäämään laitteiden turvallisuutta. He ovat ensimmäiset, jotka soveltavat keinoäänen ihoa ihmisenkokoon autonomiseen robottiin, joka ei ole riippuvainen ulkoisesta laskennasta.

Robotti, jota he käyttivät keinoäänen ihon kanssa, on nimeltään H-1, ja siinä on 1 260 solua ja yli 13 000 anturia. Anturit ja solut sijaitsevat ylävartalossa, käsissä, jaloissa ja jalkapohjissa. Sen vuoksi robotti pystyy aistimaan koko kehoaan ylhäältä alas. H-1 pystyy liikkumaan epätasaisilla pinnoilla ja tasapainottelemaan yhdellä jalalla.

H-1-robotti pystyy turvallisesti halaamaan ihmistä, mikä on suuri saavutus. Nämä koneet ovat niin voimakkaita, että ne voivat olla erittäin vaarallisia ja vahingoittaa ihmisiä, kun ne ovat läheisessä vuorovaikutuksessa. H-1 pystyy aistimaan useita kehonsa osia yhtä aikaa, jotta se ei käyttäisi liikaa voimaa tai painetta.

”Tämä ei välttämättä ole yhtä tärkeää teollisuussovelluksissa, mutta hoitotyön alueilla, kuten hoitotyössä, robotit on suunniteltava erittäin läheiseen kosketukseen ihmisten kanssa”, Gordon Cheng selitti.

Uusi teknologia on erittäin monikäyttöinen, ja se toimii edelleen, vaikka osa soluista menetetään.

”Järjestelmämme on suunniteltu toimimaan vaivattomasti ja nopeasti kaikenlaisilla roboteilla”, sanoo Gordon Cheng. ”Nyt työskentelemme luodaksemme pienempiä ihosoluja, joita voidaan valmistaa suuremmassa määrin.”

Tekoälykentällä on jatkuvasti kehitystä, joka lähentää ihmisiä ja roboteja, ja uusi teknologia on kriittistä turvallisen ympäristön luomiseksi, jossa molemmat voivat toimia.